山東省高考化學一輪復(fù)習 第7章第2節(jié) 化學反應(yīng)的速率工業(yè)合成氨課件

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1、第第2節(jié)化學反應(yīng)的速率工業(yè)合成氨節(jié)化學反應(yīng)的速率工業(yè)合成氨 點面導(dǎo)圖點面導(dǎo)圖考向分析考向分析本節(jié)高考重點考查：本節(jié)高考重點考查：(1)化學反應(yīng)速率的概念、簡單計算；化學反應(yīng)速率的概念、簡單計算；(2)外界條件對反應(yīng)速率的影響；外界條件對反應(yīng)速率的影響；(3)通過圖象把化學反應(yīng)速率融合在化學通過圖象把化學反應(yīng)速率融合在化學平衡、實驗和計算之中考查數(shù)據(jù)處理能平衡、實驗和計算之中考查數(shù)據(jù)處理能力。力。高考對本節(jié)內(nèi)容多以選擇和非選擇題型高考對本節(jié)內(nèi)容多以選擇和非選擇題型呈現(xiàn)，試題難度中檔。預(yù)計呈現(xiàn)，試題難度中檔。預(yù)計2013年高考年高考對反應(yīng)速率的考查不會有太大變化?；鶎Ψ磻?yīng)速率的考查不會有太大變化。

2、基于此，在復(fù)習時注重以下幾個方面：化于此，在復(fù)習時注重以下幾個方面：化學反應(yīng)速率的大小比較及外界條件對化學反應(yīng)速率的大小比較及外界條件對化學反應(yīng)速率影響的分析判斷；通過圖象學反應(yīng)速率影響的分析判斷；通過圖象(或圖表或圖表)的分析，提出合理的解釋或簡單的分析，提出合理的解釋或簡單計算。以上綜合考查將是今后高考命題計算。以上綜合考查將是今后高考命題趨勢。趨勢。一、化學反應(yīng)的速率一、化學反應(yīng)的速率1含義及表示方法含義及表示方法化學反應(yīng)速率是用來衡量化學反應(yīng)快慢的物理量。對于反應(yīng)化學反應(yīng)速率是用來衡量化學反應(yīng)快慢的物理量。對于反應(yīng)體系體積不變的反應(yīng)，可以用單位時間內(nèi)某物質(zhì)濃度體系體積不變的反應(yīng)，可以用

3、單位時間內(nèi)某物質(zhì)濃度(或質(zhì)量、或質(zhì)量、物質(zhì)的量等物質(zhì)的量等)的的_來表示該物質(zhì)的化學來表示該物質(zhì)的化學反應(yīng)速率。反應(yīng)速率。2數(shù)學表達式及單位數(shù)學表達式及單位(2)單位：單位：_或或_改變量改變量(取絕對值取絕對值)molL1s1molL1min13同一反應(yīng)用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率之間的關(guān)系同一反應(yīng)用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率之間的關(guān)系對于任一反應(yīng)對于任一反應(yīng)mAnB=pYqZv(A) v(B) v(Y) v(Z)_。m n p q1(算一算算一算)在一個在一個2 L的容器中加入的容器中加入2 mol某氣態(tài)反應(yīng)物，某氣態(tài)反應(yīng)物，2 s后該氣態(tài)物還剩余后該氣態(tài)物還剩余1.6 mol。2 s內(nèi)它的反應(yīng)速

4、率為內(nèi)它的反應(yīng)速率為_?！敬鸢浮俊敬鸢浮?.1 molL1s12(選一選選一選)在一密閉容器中充入一定量的在一密閉容器中充入一定量的A、B，一段時間后，一段時間后測得不同物質(zhì)的反應(yīng)速率之比為：測得不同物質(zhì)的反應(yīng)速率之比為：v(A) v(B) v(C) v(D)4 5 4 6，則該反應(yīng)的化學方程，則該反應(yīng)的化學方程式可能是式可能是()AA(g)B(g)C(g)D(g)B4A(g)5B(g)=4C(s)6D(g)C4A(g)5B(g)4C(g)6D(g)D4C(g)6D(g)=4A(g)5B(g)【答案】【答案】C二、影響化學反應(yīng)速率的因素二、影響化學反應(yīng)速率的因素1內(nèi)因內(nèi)因(主要因素主要因素)反

5、應(yīng)物本身的性質(zhì)，如反應(yīng)物本身的性質(zhì)，如Na、Mg、Al與水反應(yīng)的速率由大到小與水反應(yīng)的速率由大到小的順序為：的順序為：NaMgAl。2外因外因(其他條件不變，改變一個條件其他條件不變，改變一個條件)加快加快加快加快加快加快相同相同表面積表面積3(填一填填一填)在下列事實中，什么因素影響了化學反應(yīng)的速率？在下列事實中，什么因素影響了化學反應(yīng)的速率？(1)黃鐵礦煅燒時要粉碎成細小的礦粒。黃鐵礦煅燒時要粉碎成細小的礦粒。_；(2)熔化的熔化的KClO3放出氣泡很慢，撒入少量放出氣泡很慢，撒入少量MnO2很快產(chǎn)生氣體。很快產(chǎn)生氣體。_；(3)同濃度、同體積的鹽酸中放入同樣大小的鋅粒和鎂塊，產(chǎn)同濃度、同

6、體積的鹽酸中放入同樣大小的鋅粒和鎂塊，產(chǎn)生氣體有快有慢。生氣體有快有慢。_；(4)同樣大小的石灰石分別在同樣大小的石灰石分別在0.1 molL1的鹽酸和的鹽酸和1 molL1的鹽酸中反應(yīng)速率不同。的鹽酸中反應(yīng)速率不同。_；(5)夏天的食品易變霉，冬天就不易發(fā)生該現(xiàn)象。夏天的食品易變霉，冬天就不易發(fā)生該現(xiàn)象。_?！敬鸢浮俊敬鸢浮?1)固體表面積固體表面積(2)催化劑催化劑(3)反應(yīng)物自身的性質(zhì)反應(yīng)物自身的性質(zhì)(4)濃度濃度(5)溫度溫度三、工業(yè)合成氨三、工業(yè)合成氨1反應(yīng)特點反應(yīng)特點N2(g)3H2(g)2NH3(g)H0S0正反應(yīng)方向是氣體物質(zhì)的量正反應(yīng)方向是氣體物質(zhì)的量_的的_熱反應(yīng)，同時是熵

7、熱反應(yīng)，同時是熵_的反應(yīng)。的反應(yīng)。2反應(yīng)條件選擇的理論分析反應(yīng)條件選擇的理論分析(1)反應(yīng)限度角度：反應(yīng)限度角度：_，高壓，有利于提高轉(zhuǎn)化率。，高壓，有利于提高轉(zhuǎn)化率。(2)反應(yīng)速率角度：高溫、反應(yīng)速率角度：高溫、_、使用催化劑，有利于提、使用催化劑，有利于提高化學反應(yīng)速率。高化學反應(yīng)速率。減小減小放放減減低溫低溫高壓高壓3合成氨適宜條件的選擇合成氨適宜條件的選擇(1)溫度：溫度：_左右，因為此時催化劑活性最大。左右，因為此時催化劑活性最大。(2)壓強：低壓壓強：低壓(1107Pa)，中壓，中壓(21073107Pa)和高壓和高壓(8.51071108Pa)三種類型。三種類型。(3)催化劑：鐵

8、觸媒。催化劑：鐵觸媒。(4)N2與與H2的物質(zhì)的量之比的物質(zhì)的量之比(投料比投料比)：_。700 K1 2.84(選一選選一選)合成氨工業(yè)對國民經(jīng)濟和社會發(fā)展具有重要的意合成氨工業(yè)對國民經(jīng)濟和社會發(fā)展具有重要的意義。對于密閉容器中的反應(yīng)：義。對于密閉容器中的反應(yīng)：N2(g)3H2(g)2NH3(g)Hv(逆逆) 正向正向移動移動減小反減小反應(yīng)物濃度應(yīng)物濃度v(正正)、v(逆逆)均減小，且均減小，且v(逆逆)v(正正)逆向逆向移動移動平衡體系平衡體系條件變化條件變化速率變化速率變化平衡變化平衡變化速率變化曲線速率變化曲線任一平任一平衡體系衡體系 增大生增大生成物濃度成物濃度v(正正)、v(逆逆)

9、均增大，且均增大，且v(逆逆)v(正正)逆向逆向移動移動減小生減小生成物濃度成物濃度v(正正)、v(逆逆)均減小，且均減小，且v(正正)v(逆逆)正向正向移動移動正反應(yīng)方正反應(yīng)方向為氣體向為氣體體積增大體積增大的放熱反的放熱反應(yīng)應(yīng)增大壓增大壓強或升強或升高溫度高溫度v(正正)、v(逆逆)均增大，且均增大，且v(逆逆)v(正正)逆向逆向移動移動減小壓強減小壓強或降低溫度或降低溫度v(正正)、v(逆逆)均減小，且均減小，且v(正正)v(逆逆)正向正向移動移動反應(yīng)前反應(yīng)前后氣體后氣體系數(shù)和系數(shù)和相等的相等的平衡體平衡體系系催化劑催化劑(對對任一平衡任一平衡)或或增大壓強增大壓強v(正正)、v(逆逆)

10、均增大均增大相同倍數(shù)相同倍數(shù)平衡不移平衡不移動動減小壓強減小壓強v(正正)、v(逆逆)同等倍同等倍數(shù)減小數(shù)減小(2012池州質(zhì)檢池州質(zhì)檢)對于一定條件下的可逆反應(yīng)，對于一定條件下的可逆反應(yīng)， 3X(g)Y(g)2Z(g)，下列圖象能正確表示改變壓強，下列圖象能正確表示改變壓強(其他其他條件不變條件不變)后，反應(yīng)速率的變化是后，反應(yīng)速率的變化是()【精講精析】【精講精析】改變壓強包括增大壓強和減小壓強，增大壓改變壓強包括增大壓強和減小壓強，增大壓強平衡向體積縮小的方向移動，強平衡向體積縮小的方向移動，v(正正)v(逆逆)，即，即v(正正)增大得增大得多，多，v(逆逆)增大得少。反之，減小壓強，增

11、大得少。反之，減小壓強，v(正正)”或或“v(逆逆)可知正反應(yīng)吸可知正反應(yīng)吸熱，熱，H0?！敬鸢浮俊敬鸢浮?1)減小壓強或取出部分混合氣體減小壓強或取出部分混合氣體升高溫度升高溫度(2) 熱點探究熱點探究化學反應(yīng)速率、化學平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和化學反應(yīng)速率、化學平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科研領(lǐng)域中的應(yīng)用科研領(lǐng)域中的應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)中選擇條件時，要綜合考慮外界條件對化學在工業(yè)生產(chǎn)中選擇條件時，要綜合考慮外界條件對化學反應(yīng)速率和化學平衡的影響，同時還要注意與工業(yè)生產(chǎn)實際反應(yīng)速率和化學平衡的影響，同時還要注意與工業(yè)生產(chǎn)實際結(jié)合在一起進行綜合分析與思考。結(jié)合在一起進行綜合分析與思考。 2實際考慮實際考慮

12、在實際生產(chǎn)中，還要考慮原料的來源、儲量、運輸、生產(chǎn)設(shè)在實際生產(chǎn)中，還要考慮原料的來源、儲量、運輸、生產(chǎn)設(shè)備、反應(yīng)條件等許多問題。反應(yīng)條件的選擇要考慮實際與效備、反應(yīng)條件等許多問題。反應(yīng)條件的選擇要考慮實際與效益。益。工業(yè)生產(chǎn)中適宜條件選擇的思維模式：分析工業(yè)生產(chǎn)反應(yīng)原工業(yè)生產(chǎn)中適宜條件選擇的思維模式：分析工業(yè)生產(chǎn)反應(yīng)原理特點理特點(反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量變化，熱效應(yīng)等反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量變化，熱效應(yīng)等)理論分析加理論分析加快反應(yīng)速率和提高原料轉(zhuǎn)化率的條件快反應(yīng)速率和提高原料轉(zhuǎn)化率的條件實際考慮確定適宜條實際考慮確定適宜條件的選擇。件的選擇。(2012沈陽沈陽長春長春哈爾濱聯(lián)考哈爾濱聯(lián)考)CO2是

13、目前大氣中含量最高的是目前大氣中含量最高的一種溫室氣體，控制和治理一種溫室氣體，控制和治理CO2是解決溫室效應(yīng)的有效途徑。是解決溫室效應(yīng)的有效途徑。(1)在一定條件下，在一定條件下，6H2(g)2CO2(g)CH3CH2OH(g)3H2O(g)。5006007008001.545332012260432815383623722根據(jù)上表中數(shù)據(jù)分析：根據(jù)上表中數(shù)據(jù)分析：溫度一定時，提高氫碳比，溫度一定時，提高氫碳比，CO2的轉(zhuǎn)化率的轉(zhuǎn)化率_(填填“增增大大”、“減小減小”或或“不變不變”)；該反應(yīng)的正反應(yīng)為該反應(yīng)的正反應(yīng)為_(填填“吸吸”或或“放放”)熱反應(yīng)熱反應(yīng)請選擇該反應(yīng)適宜的條件請選擇該反應(yīng)

14、適宜的條件()a高溫高溫b高壓高壓c低溫低溫d低壓低壓e使用催化劑使用催化劑 f提高氫碳比提高氫碳比g催化劑活性最好的溫度催化劑活性最好的溫度【精講精析】【精講精析】(1)由表中數(shù)據(jù)知提高氫碳比由表中數(shù)據(jù)知提高氫碳比即即n(H2)/n(CO2)可提高可提高CO2的轉(zhuǎn)化率；又因升高溫度后的轉(zhuǎn)化率；又因升高溫度后CO2的轉(zhuǎn)化率降低，故的轉(zhuǎn)化率降低，故正反應(yīng)是放熱反應(yīng)；由反應(yīng)特點正反應(yīng)是放熱反應(yīng)；由反應(yīng)特點(正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減小正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減小的放熱反應(yīng)的放熱反應(yīng))，可知適宜的條件是：適當?shù)臏囟取⒏邏?、催化，可知適宜的條件是：適當?shù)臏囟?、高壓、催化劑、提高氫碳比。劑、提高氫碳比?(2)

15、2 min內(nèi)用甲醇表示的平均反應(yīng)速率為內(nèi)用甲醇表示的平均反應(yīng)速率為0.1 mol(Lmin)1，故故v(H2)0.3 mol(Lmin)1，b錯；平衡時消耗的錯；平衡時消耗的CO2為為0.4 mol，轉(zhuǎn)化率為，轉(zhuǎn)化率為40%，c錯；因反應(yīng)物和生成物全部是氣體且錯；因反應(yīng)物和生成物全部是氣體且容器容積不變，故密度一直保持不變，容器容積不變，故密度一直保持不變，d錯。錯?！敬鸢浮俊敬鸢浮?1)增大增大放放befg(2)bcd(2012山東省實驗中學第三次測試山東省實驗中學第三次測試)利用低溫技術(shù)可處理廢氣利用低溫技術(shù)可處理廢氣中的氮氧化物。在恒容密閉容器中發(fā)生下列化學反應(yīng)：中的氮氧化物。在恒容密閉

16、容器中發(fā)生下列化學反應(yīng)：4NH3(g)6NO(g) 5N2(g)6H2O(g)HQ kJmol1(Qt1)： 反應(yīng)時間反應(yīng)時間/minn(CO)/moln(H2O)/mol01.200.60t10.80t20.20反應(yīng)在反應(yīng)在t1 min內(nèi)的平均速率為內(nèi)的平均速率為v(H2)_?！窘馕觥俊窘馕觥繙囟仍礁叻磻?yīng)速率越快，故溫度越高反應(yīng)速率越快，故v(20 )v(0 )?！敬鸢浮俊敬鸢浮?(2011重慶高考重慶高考)臭氧是一種強氧化劑，常用于消毒、滅菌臭氧是一種強氧化劑，常用于消毒、滅菌等。等。O3在水中易分解，一定條件下，在水中易分解，一定條件下，O3的濃度減少一半所需的濃度減少一半所需的時間的時

17、間(t)如下表所示。已知：如下表所示。已知：O3的起始濃度為的起始濃度為0.021 6 molL1。3.04.05.06.02030123116958301581084815503126157(1)pH增大能加速增大能加速O3分解，表明對分解，表明對O3分解起催化作用的是分解起催化作用的是_。( 2 ) 在在 3 0 、 p H 4 . 0 條 件 下 ，條 件 下 ， O3的 分 解 速 率 為的 分 解 速 率 為_mol(Lmin)1。(3)據(jù)表中的遞變規(guī)律，推測據(jù)表中的遞變規(guī)律，推測O3在下列條件下分解速依率次增在下列條件下分解速依率次增大的順序為大的順序為_。(填字母代號填字母代號)

18、a40 、pH3.0b10 、pH4.0c30 、pH7.0【答案】【答案】(1)OH(2)1.00104 mol(Lmin)1(3)b、a、c高考題組二影響化學反應(yīng)速率的外界因素高考題組二影響化學反應(yīng)速率的外界因素4下列說法不正確的是下列說法不正確的是()A對于反應(yīng)對于反應(yīng)2H2O2=2H2OO2，加入，加入MnO2或升高溫度都或升高溫度都能加快能加快O2的生成速率的生成速率(2011江蘇高考江蘇高考)B放熱反應(yīng)的反應(yīng)速率總是大于吸熱反應(yīng)的反應(yīng)速率放熱反應(yīng)的反應(yīng)速率總是大于吸熱反應(yīng)的反應(yīng)速率(2010山東高考山東高考)C同時改變兩個變量來研究反應(yīng)速率的變化，能更快得出有同時改變兩個變量來研究

19、反應(yīng)速率的變化，能更快得出有關(guān)規(guī)律關(guān)規(guī)律(2010福建高考福建高考)D一定條件下，使用催化劑能加快反應(yīng)速率并提高反應(yīng)物的一定條件下，使用催化劑能加快反應(yīng)速率并提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率平衡轉(zhuǎn)化率(2010江蘇高考江蘇高考)E反應(yīng)反應(yīng)2CO2(g)6H2(g)CH3CH2OH(g)3H2O(g)，使，使用用CuZnFe催化劑可大大提高生產(chǎn)效率催化劑可大大提高生產(chǎn)效率(2010上海高考上海高考)【答案】【答案】B、C、D高考題組三有關(guān)反應(yīng)速率的圖象高考題組三有關(guān)反應(yīng)速率的圖象5(2011天津高考天津高考)向絕熱恒容密閉容器中通入向絕熱恒容密閉容器中通入SO2和和NO2，一定條件下使反應(yīng)一定條件下使反應(yīng)

20、SO2(g)NO2(g)SO3(g)NO(g)達到平達到平衡，正反應(yīng)速率隨時間變化的示意圖如下所示。衡，正反應(yīng)速率隨時間變化的示意圖如下所示。由圖可得出的正確結(jié)論是由圖可得出的正確結(jié)論是()A反應(yīng)在反應(yīng)在c點達到平衡狀態(tài)點達到平衡狀態(tài)B反應(yīng)物濃度：反應(yīng)物濃度：a點小于點小于b點點C反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量Dt1t2時，時，SO2的轉(zhuǎn)化率：的轉(zhuǎn)化率：ab段小于段小于bc段段【解析】【解析】只有正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率且為定值時，可逆反只有正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率且為定值時，可逆反應(yīng)才達到平衡狀態(tài)，圖中曲線在應(yīng)才達到平衡狀態(tài)，圖中曲線在c點處沒有出現(xiàn)水平線，

21、故點處沒有出現(xiàn)水平線，故A項項錯誤；隨著正反應(yīng)的進行，未達到平衡狀態(tài)時反應(yīng)物的濃度應(yīng)隨錯誤；隨著正反應(yīng)的進行，未達到平衡狀態(tài)時反應(yīng)物的濃度應(yīng)隨時間的延長而減小，因此反應(yīng)物濃度：時間的延長而減小，因此反應(yīng)物濃度：a點大于點大于b點，故點，故B項錯誤；項錯誤；化學反應(yīng)速率隨反應(yīng)物濃度的增大而增大，隨溫度的升高而增大，化學反應(yīng)速率隨反應(yīng)物濃度的增大而增大，隨溫度的升高而增大，分析曲線分析曲線ac，從濃度方面考慮，從濃度方面考慮v正正應(yīng)減小，而應(yīng)減小，而v正正是增大的，說是增大的，說明該反應(yīng)是放熱的，且溫度變化對明該反應(yīng)是放熱的，且溫度變化對v正正的影響在的影響在ac段大于反應(yīng)物段大于反應(yīng)物濃度變化對

22、濃度變化對v正正的影響，因此的影響，因此ac段反應(yīng)混合物的溫度是升高的，段反應(yīng)混合物的溫度是升高的，該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，故量，故C項錯誤；若項錯誤；若t1t2，分析圖中曲線可知：，分析圖中曲線可知：ab段的正段的正反應(yīng)速率的平均值小于反應(yīng)速率的平均值小于bc段，所以段，所以bc段轉(zhuǎn)化的段轉(zhuǎn)化的SO2的量比的量比ab段轉(zhuǎn)化的段轉(zhuǎn)化的SO2的量多，而的量多，而a點濃度比點濃度比b點大，所以點大，所以SO2的轉(zhuǎn)化率：的轉(zhuǎn)化率：bc段大于段大于ab段，故段，故D項正確。項正確。【答案】【答案】D 課時知能訓練課時知能訓練